随着世界石油工业的发展,复杂井开采环境日趋苛刻,井下钻柱工作环境日趋严酷,钻具受力情况日趋复杂,为适应产品使用条件,对石油钻具(厚壁管)尤其是大直径钻具产品机械性能提出更高要求。为提高钻杆的各项性能,普遍方法是采用50HZ工频感应加热处理。但对于壁厚大于68mm以上的大直径钻具不能完全透入壁厚,使管体沿直径方向截面性能差异较大,产品热处理后存在组织缺陷及较高的残余应力,难以达到用户对产品的新要求。并且生产中发现原有感应加热设备自然功率因数低,电热总效率低。本课题主要对钻杆热处理机床各个主要系统进行设计改造。介绍了国内外感应热处理的现状和发展趋势,并对感应热处理的原理以及机床结构进行了介绍。本次设计主要以过去采用50HZ工频感应加热处理基础找到其中的不足加以改造,结合设计任务对部分工艺进行了重新设计,设计了一套频率在38～80HZ之间可调节的变频感应加热设备,通过电流频率的变化,与工件壁厚实现最佳匹配,提高感应加热设备自然功率因数与电热总效率；改善产品热处理组织,减小热处理应力从而提高产品的机械性能。改造完成后,通过对比试验分析,确定了最佳工艺参数,取得了较好的应用效果。